Zdolności adsorpcyjne kaolinu wobec barwników kationowych i anionowych

• Autorzy: Ziółkowska D. , Shyichuk A.

Warianty tytułu

EN

Adsorption abilities of kaolin towards cationic and anionic dyes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przemysłowy kaolin (surowy oraz modyfikowany chemicznie bądź termicznie) poddano badaniom pod kątem jego przydatności jako ekonomicznego adsorbentu stosowanego do usuwania zarówno barwników kationowych, tj. błękitu metylenowego, czerwieni anilanowej GRL i zieleni malachitowej, jak również barwników anionowych, tj. pąsu kwasowego 4R i zieleni kwasowej czystej V, z roztworów wodnych. Izotermy adsorpcji wyznaczono metodą statyczną w temperaturze pokojowej. Kaolin niemodyfikowany w porównaniu z innymi kaolinami okazał się skutecznym adsorbentem dla barwników kationowych, osiągając wartości maksymalnej adsorpcji w zakresie 13+30 mg/g. Wykazano, że wielkość adsorpcji barwników o stosunkowo małych cząsteczkach (błękit metylenowy) można zwiększyć poprzez przemywanie adsorbentu zasadą, a barwników azowych (czerwień anilanowa GRL) - poprzez obróbkę kaolinu kwasem. Stwierdzono, iż kaolin przemysłowy wygrzewany w temperaturze 750°C może adsorbować niektóre barwniki anionowe.

EN

An industrial kaolin was modified by chemical treating, i.e. by washing with HSO4 or NaOH Solutions, as well as by calcination at 750°C. Both raw and modified kaolin samples were examined as economic adsorbents employed for elimination of three cationic dyes (methylene blue, basic red 46 and basic green 4) as well as two anionic dyes (acid red 18 and acid green 16) from aqueous Solutions. The adsorption isotherms were determined with batch method at the room temperature. Yalues of parameters of Langmuir and Freundlich equations as well as proportional process efficiency have been calculated for all the adsorption systems. Non-modified kaolin appeared to be an effective adsorbent for cationic dyes. Values of adsorption capacity for these adsorbates are contained in the range: 12.6 mg/g (methylene blue) to about 30 mg/g (basic red 46). It was proved that adsorption of methylene blue from the solutions of high concentrations increases after washing of the adsorbent with basic. In this case new adsorption sites probably originate as a result of zeolitization and are accessible only for relatively small dye molecules. Adsorption of azodyes (basic red 46) increases as a consequence of treating of the kaolin sample with acid. Then, calcination of the adsorbent make it almost inactive towards most of examined cationic dyes. When initial dye concentration is equal 20 mg/dm3 and raw kaolin dose amounts 1 g/dm3 obtained decolorization degree of solutions is contained in the range from 46.9% (basic red 46) to 85.6% (methylene blue). Process efficiency for basic red 46 can be additionally improved by 14% as a result of washing of adsorbent with acid. Moreover it was stated that raw industrial kaolin does not adsorb anionic dyes. However, in consequence of heating at 750°C crystalline lattice of the adsorbent disintegrates and amorphous silica as well as aluminum oxide appear. Thanks to the mentioned process the calcined mineral shows affinity for some anionic dyes (acid green 16).

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; barwniki kationowe; barwniki anionowe; kaolin

EN

adsorption; cationic dyes; anionic dyes; kaolin

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 10, nr 1
• Strony: 59--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Ziółkowska D.

autor

Shyichuk A.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Chemii Ogólnej, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Crini G., Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: A review, Bioresour. Technol. 2006,97, 1061-1085.
• [2] Stiepanow B., Podstawy chemii i technologii barwników organicznych, WNT, Warszawa 1980.
• [3] Robinson T., McMullan G., Marchant R., Nigam P., Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative, Bioresour. Technol. 2001, 77, 247-255.
• [4] Gürses A., Karaca S., Dogar C., Bayrak R., Acikyildiz M., Yalcin M., Determination of adsorptive properties of clay/water system: methylene blue adsorption, J. Coli. Int. Sci. 2004, 269, 310--314.
• [5] Ziółkowska D., Shyichuk A., Applicability of Polish industrial kaolin for water purification, Poi. J. Chem. Technol. 2006, 8, 3, 153-155.
• [6] Ziółkowska D., Szymańska U., Waszak K., Shyichuk A., Zdolności adsorpcyjne modyfikowanych bentonitów wobec adsorbatów kationowych, Inż. i Ochr. Środ. 2006, 9,4, 457-466.
• [7] Ozcan A.S., Ozcan A., Adsorption of acid dyes from aqueous solutions onto acid-activated bentonite, J. Coli. Int. Sci. 2004,276, 39-46.
• [8] Informacja własna producenta kaolinu dostępna na stronie internetowej http://www.surmin-kaolin.com.pl
• [9] Informacja własna producenta barwników dostępna na stronie internetowej http://www.boruta.com.pl
• [10] Ghosh D., Bhattacharyya K.G., Adsorption of methylene blue on kaolinite, Appl. Clay Sci. 2002, 20, 295-300.
• [11] Vengris T., Binkiene R., Sveikauskaite A., Nickel, copper and zinc removal from waste water by a modified clay adsorbent, Appl. Clay Sci. 2001,18,183-190.
• [12] Metody badania gruntów spoistych, praca zbiorowa pod red. B. Grabowskiej-Olszewskiej, Wyd. trzecie, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1990.